Voedingsstoffen: eiwitten als bouwstenen

Door Asmay gepubliceerd in Voeding en Gewicht

Wij halen onze energie uit onze voeding. Deze is opgebouwd uit diverse voedingsstoffen, waarvan de belangrijkste energieleveranciers ook wel macronutriënten worden genoemd. Die macronutriënten zijn eiwitten, koolhydraten en vetten. In dit artikel staan de eiwitten (of proteïnen) centraal.

Eiwitten komen voor in dierlijke producten (vlees, vis, gevogelte, schaal- en schelpdieren, eieren, zuivelproducten e.d.) en plantaardige producten (vooral peulvruchten, granen en graanproducten, noten, pitten en zaden, maar ook kiemgroenten, paddenstoelen, zeegroenten, zeewier e.d.). Een nadeel van dierlijke producten is echter, dat zij ook veel (ongewenste) verzadigde vetten bevatten. Een nadeel van plantaardige eiwitten is, dat zij niet altijd genoeg waarde hebben voor ons lichaam (zie verder hieronder).

Opbouw van eiwitten

Eiwitten zijn opgebouwd uit een groep deeltjes, die aminozuren worden genoemd. Deze aminozuren bestaan uit bepaalde combinaties van chemische stoffen, te weten koolstof, zuurstof, waterstof, stikstof en soms zwavel. Eiwitten zijn overigens de enige voedingsstof, die stikstof bevat.

Rechts: eiwitstructuur van myoglobine.

Aminozuren

Er worden ongeveer 22 verschillende aminozuren onderscheiden. Aminozuren worden volgens een bepaalde rangschikking opgebouwd en vormen dan een eiwit. Er zijn ontelbare combinaties, waarin aminozuren kunnen worden samengesteld en er bestaan dan ook werkelijk duizenden soorten eiwitten. Toch is er verschil: de bepaalde rangschikking van de aminozuren vormen de erfelijke structuur van het eiwit, zodat een haareiwit anders wordt opgebouwd dan een huideiwit of een boteiwit.

Essentiële aminozuren

Ons lichaam kan een aantal aminozuren zelf op elk tijdstip aanmaken, deze noemen wij de niet-essentiële aminozuren. Maar er zijn aminozuren, die wij niét zelf kunnen aanmaken en die wij dus per se via onze voeding moeten binnen zien te krijgen. Dit zijn de essentiële aminozuren.

Voor de mens zijn er zeker 8 essentiële aminozuren, zonder welke ons lichaam niet goed kan functioneren. Deze groep essentiële aminozuren bestaat uit:

Fenylalanine
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine
Threobromine
Tryptofaan
Valine.

Hoge of lage biologische waarde, volwaardige of onvolwaardige eiwitten

Een eiwit, dat alle essentiële aminozuren bevat in een verhouding die lijkt op ons eigen lichaamseiwit, wordt een eiwit met een hoge biologische waarde genoemd. In het algemeen zijn dit eiwitten van dierlijke oorsprong (vlees, vis, gevogelte, zuivel, eieren). Eieren hebben daarbij de hoogste biologische waarde oftewel deze komt het meest overeen met ons lichaamseigen eiwit.

Eiwitten met een lage biologische waarde vind je meestal in de groep plantaardige eiwitten. Er is echter een belangrijke uitzondering: sojabonen zijn een plantaardige bron van eiwitten met een hoge biologische waarde.

6297b54435310fd0da73ebd96aeebea6_1402142 In een vegetarisch of veganistisch dieet is het van groot belang, dat je plantaardige eiwitten toch kunt aanvullen tot die gewenste hoge biologische waarde. Dit kan door de juiste combinaties van elkaar aanvullende plantaardige eiwitten in een maaltijd te gebruiken. Tezamen vormen zij dan een eiwit, dat wel van hoge biologische waarde en in de juiste verhouding is om door ons lichaam te worden herkend en opgenomen.

Voorbeelden van dergelijke plantaardige eiwitcombinaties (zonder vlees, vis of gevogelte) zijn:

Peulvruchten (erwten, bonen e.d.) + granen (tarwe, haver, gerst e.d.)
Granen + noten of gist

Of:

Peulvruchten + zuivelproducten (melk, kaas e.d.)
Granen + melk
Aardappelen + melk
Maïs + melk.

c957f1c62282f7c5ddcd75dd8fd4e66b_1402143 Daarnaast kan er nog onderscheid worden gemaakt in volwaardige en onvolwaardige eiwitten. Onvolwaardige eiwitten bevatten niet alle essentiële aminozuren. Volwaardige eiwitten bevatten die wel, maar kunnen eventueel toch van lage biologische waarde zijn, omdat de verhouding van die aminozuren niet goed lijkt op die van ons lichaamseigen eiwit en ons lichaam moeite heeft met de opname ervan.

Omdat het lichaam geen eiwitreserve kan aanleggen en andere stoffen eiwitten niet kunnen vervangen, is het noodzakelijk dat onze voeding elke dag eiwitten bevat. Sterker nog, iedere maaltijd zou eiwitten moeten bevatten.

Welke zijn de functies van eiwitten?

Bouwstof

ce937b69d67a54f1873ba85959ddf194_1402143 Alle lichaamscellen bevatten eiwit. Ons lichaam bestaat voor ongeveer 17% uit eiwitten; onze spieren (o.a. het hart) en organen (hersenen, lever, nieren) zijn er zelfs voor het grootste deel uit opgebouwd. Bij kinderen en zwangere vrouwen zijn extra eiwitten vanzelfsprekend belangrijk, omdat deze de groei van het lichaam mogelijk maken. Echter, alle lichaamscellen slijten, worden afgebroken en weer opgebouwd. Eiwitten spelen hierin een cruciale rol, reden waarom wij altijd eiwitten nodig hebben, al is het alleen al om de verloren gegane cellen weer te vervangen of te herstellen.

Lichamelijke weerstand

Zorg altijd voor voldoende eiwitten in de voeding, want eiwitten bevorderen namelijk de vorming van witte bloedlichaampjes (afweer) en zorgen voor de opbouw van antistoffen. Gezamenlijk zorgen deze er voor dat ons lichaam weerstand kan bieden aan binnendringende ziektekiemen en/of andere lichaamsvreemde stoffen.

Enzymen

Enzymen worden opgebouwd uit aminozuren en werken als katalysatoren in onze stofwisseling, dat wil zeggen dat zij de chemische processen van andere stoffen kunnen beïnvloeden (vertragen of versnellen) zonder zelf verloren te gaan. Enzymen zorgen voor een biochemische omzetting in ons lichaam, dat bijvoorbeeld grote moleculen worden afgebroken of gesplitst tot kleinere, die in de spijsverteringskanalen kunnen worden opgenomen.

Rechts: model van enzym (purine nucleoside phosphorilase).

Er zijn diverse soorten enzymen: onder andere enzymen voor het verteringsproces van voedsel, voor de opbouw van nieuwe lichaamscellen of voor afbraak en afvoer van afvalstoffen (dode lichaamscellen e.d.).

Enzymen kunnen ook uit planten of dierlijke cellen worden gewonnen. Bakkersgist heeft bijvoorbeeld een enzym dat suikers in het deeg afbreekt en in kooldioxide omzet, waardoor het deeg rijst. Papaja en de kern van ananas bevatten enzymen, die bepaalde eiwitten kunnen afbreken; zij zijn in staat de (eiwit-)huid van darmmaden aan te tasten en worden daarom gebruikt bij de natuurlijke bestrijding van deze inwendige parasieten.

Sommige enzymen worden pas werkzaam bij een bepaalde temperatuur. Bij koorts zal de werking van enzymen in het lichaam groter zijn dan normaal. Andere hebben een bepaalde omgeving nodig, bijvoorbeeld het enzym pepsine in de maag dat een zure omgeving behoeft.

Hormonen

Ook hormonen worden door ons lichaam opgebouwd uit aminozuren. Ze zijn nodig voor diverse processen in ons lichaam, waaronder groei, spijsvertering en geslachtsrijping. Hormonen komen normaal gesproken niet voor in onze voeding. Alleen wanneer dieren extra hormonen hebben toegediend gekregen (groeibevorderend of weerstandverhogend – in Nederland verboden) kunnen wij die ongewenst via vlees, melk of eieren binnenkrijgen.

Transportmiddel

Eiwitten kunnen andere stoffen aan zich binden of omhullen en ze op deze manier door het bloed vervoeren. Dit is bijvoorbeeld het geval bij vetzuren. Zonder de beschermende eiwitmantel zouden vetzuren schade kunnen veroorzaken aan de lichaamscellen. Ons bloed bevat ook een eiwit, dat als transportmiddel dient. Bloedeiwit bindt namelijk ijzer aan zich en vervoert het dan daar waar de lichaamscellen het nodig hebben.

Brandstof

In laatste instantie, als de reserve koolhydraten en vetten is opgebruikt, kan het lichaam eiwitten gebruiken als brandstof. Dit vindt vooral plaats bij extreme diëten (bijvoorbeeld anorexia nervosa), ondervoeding en uithongering (hongersnoden). Het lichaam gebruikt dan in de eerste plaats de spiereiwitten als brandstof. Omdat ons hart bestaat uit spierweefsel, is dit duidelijk een zeer onwenselijke en uiteindelijk levensbedreigende situatie.

Hoeveel eiwitten heb je nodig?

Als vuistregel wordt voor een volwassene gehanteerd: circa 0,8 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht. Voor jongeren geldt dan in het algemeen 0,9 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht, omdat zij nog in de groei zijn. Dat wil zeggen, dat iemand van 80 kilogram per dag zeker 64 gram eiwitten tot zich dient te nemen.

De behoefte aan eiwitten verschilt echter per persoon en is eveneens afhankelijk van bepaalde omstandigheden:

Leeftijd – een kind in de groei heeft een hogere eiwitbehoefte dan een gemiddelde volwassene.
Geslacht – mannen hebben meer eiwitten nodig dan vrouwen, omdat zij over het algemeen groter zijn en over meer spierweefsel (opgebouwd uit eiwitten) beschikken.
Lichamelijke gesteldheid – zwangere en zogende vrouwen hebben vanzelfsprekend meer eiwitten nodig voor (de groei van) hun kind dan niet-zwangeren. Ook bij bijvoorbeeld ziekte (voor de aanmaak van afweer- of antistoffen), ernstig bloedverlies (aanzuiveren verloren gegane bloedeiwitten), bij brandwonden (aanmaak huid) en sommige nierziekten zal een hogere behoefte aan eiwitten bestaan.
Activiteit – bij lichamelijk zwaar werk en lichamelijk intensieve of krachtsporten is voor de opbouw en instandhouding van de spiermassa extra eiwit nodig.
Vermageringsdiëten – veel mensen eten in een soms extreme lijnperiode te weinig om af te vallen. Dat vetten en koolhydraten gematigd worden is echter één ding, maar eiwitten zou men minstens in dezelfde hoeveelheid als voordien moeten blijven eten, omdat het afvallen anders ten koste kan gaan van het spierweefsel – wat niet de bedoeling zal zijn.

Tot slot

Duidelijk is dat ons lichaam niet zonder eiwitten kan. Spieren, huid en haar worden er bijvoorbeeld allemaal mee opgebouwd. Je kunt er echter ook teveel of tekort van binnenkrijgen.

Bij een teveel aan eiwitten kan dit zorgen voor nierschade; de nieren zorgen er namelijk voor dat de afvalstoffen van eiwitten, ureum, via de urine wordt afgevoerd. Een te veel aan eiwitten kan dan zorgen voor overbelasting van en vervolgens schade aan de nieren. Baby's, die een te hoge eiwitconcentratie in de flesvoeding binnenkrijgen, kunnen hierdoor uitgedroogd raken.

Een tekort aan eiwitten zorgt voor schade op de lange termijn; het lichaam kan de benodigde enzymen, hormonen en bloedeiwitten niet aanmaken en 'versleten' cellen niet of niet goed repareren of vervangen.

Elke dag een eitje is misschien helemaal zo'n gek idee nog niet.